基于遗传算法的混合动力客车驱动模式切换优化

混合动力客车城市公交客车因其具有两个动力源参与驱动,使得驱动模式的切换控制成为了整车控制策略的核心,不仅影响整车的燃油经济性和排放性,更是影响了整车的驾驶舒适性。应用高级模拟分析软件AVL CRUISE,联合Matlab/Simulink,搭建整车动态仿真模型。基于换挡规律的思想,调整驱动模式切换时的限值,使得整车驱动模式能够流畅切换。运用遗传算法,以等效百公里油耗量为目标,针对欧洲和中国的城市公交循环工况对影响驱动模式切换的控制参数进行优化,进一步改善了整车的燃油经济性能。     

AMT中度混合动力汽车经济性换挡规律研究

针对装备机械自动变速器（AMT）的中度混合动力汽车,综合考虑发动机、电动机/发电机、电池和传动系统的效率,以动力传动系统效率最优为目标,确定了驱动工况各工作模式工作区域。在此基础上,分别对各模式下的经济性换挡规律进行研究,获得了中度混合动力汽车驱动工况下的经济性换挡规律。在MATLAB/Simulink平台上,采用ECE+EUDC循环工况对所提出的经济性换挡规律进行仿真,结果表明,与ADVISOR中的传统换挡控制规律相比,所提出的换挡控制规律能较好地提高整车的燃油经济性。     

微型纯电动货车两挡AMT换挡规律研究

本文以搭载两挡AMT(Automated Mechanical Transmission)的微型纯电动货车为研究对象,首先,根据货车的使用特点,进行了动力性换挡规律设计。为提高整车经济性,采取动态规划方法获取最优换挡策略,并提取可用于实车的双参数经济性换挡规律。最后在前向整车仿真模型中对两种换挡规律在NEDC80工况和日本10-15工况下进行了仿真比较。结果表明,提取的经济性换挡规律可在满足动力性能要求下提高了整车的经济性。     

最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究

通过对发动机燃油消耗特性的研究,提出一种较为简单的动态三参数最佳燃油经济性换挡规律制定方法.同时,分析了汽车质量变化对换挡规律的影响,设计了一种考虑质量变化因素的变结构换挡系统模型,并利用Matlab/Simulink对该模型进行了仿真,仿真结果表明,该模型可以使汽车获得更佳的燃油经济性,对最佳燃油经济性换挡规律的理论研究及实际应用具有重要意义.     

基于拖拉机燃油经济性HMCVT换挡规律的研究

通过分析拖拉机燃油经济性指标和拖拉机经济性的影响因素,提出一种以拖拉机燃油消耗率最低和牵引效率最高为目标的燃油经济性换挡规律。根据拖拉机燃油最佳经济性,结合液压机械无级变速器(Hydraulic mechanical continuously variable transmission,HMCVT)的结构和传动特点,阐明实现拖拉机燃油经济性的要求。探究一种发动机燃油消耗率和液压机械无级变速器的传动效率之比最小为目标的经济性最佳的HMCVT下的发动机转速转矩曲线,通过与发动机外特性曲线比较,可以使各挡位都处于油耗最低的经济性区域,并保证拖拉机的速度稳定,符合经济性换挡规律。     

基于发动机动态试验台的驾驶员纵向操纵特性对汽车动力系统性能影响的研究

在发动机动态试验台上实现了对车辆、道路载荷、驾驶员操纵特性及整车行驶工况的动态模拟,并在国内首次利用发动机动态试验台对驾驶员纵向操纵特性对动力系统性能的影响进行了研究。具体包括动力性和经济性两类换挡规律对汽车加速性能和基于EUDC工况的百公里油耗的影响,以及换挡动作快和换挡动作慢两类驾驶员对汽车起步和换挡过程品质影响的研究。通过发动机动态试验台的试验,得出了驾驶员的纵向操纵特性对汽车动力性、燃油经济性和换挡品质的影响的规律,提高了我国对发动机动态试验台的应用水平。     

基于等效油耗最小的四驱混合动力汽车能量管理

提出了一种基于遗传算法优化的四驱混合动力汽车等效油耗最小控制策略。针对四驱混合动力的特点,建立了整车动力学模型,设计了基于等效油耗最小的瞬时能量管理优化策略。为进一步提高四驱混合动力汽车的燃油经济性,采用遗传算法优化了等效油耗最小策略的关键参数。硬件在环仿真结果表明,基于遗传算法优化的等效油耗最小策略可以实现整车能量优化管理,与基于规则的能量管理策略相比,其在典型工况下的平均燃油经济性高8.94%,比优化前的等效油耗最小策略的燃油经济性高2.68%。     

自动变速器换挡规律研究

介绍了某AT轿车常规模式下换挡规律制定的基本方法;在动力学分析的基础上建立整车的数学模型,根据发动机万有特性曲线与设计目标得到基本的动力性和经济性换挡规律,结合经验修改,最后通过实车试验依据驾驶感觉完善之。换挡规律研究不仅为AT轿车提供了换挡规律制定的理论依据,对自动变速车辆的匹配研究也有借鉴意义。     

动态规划在矿用汽车换挡规律优化中的应用

自动变速器在矿用汽车中应用普遍,根据矿用汽车纵向动力学方程,建立完整的传动系统动力学模型,以燃油消耗率和运行时间作为目标函数,应用动态规划算法规划某型矿用汽车换挡控制策略。对比不同步长、不同初始状态的仿真计算结果,分析动力性及经济性对换挡规律的影响。进一步调整模型中约束,优化规定运行时间下的燃油消耗量,得到兼顾车辆动力性及经济性换挡规律。优化结果表明了燃油消耗的增加与运行时间减少的定量关系,研究方法和研究结果可以应用于实际设计研究。     

基于汽车燃油经济性的最佳换挡规律的研究

基于汽车的燃油经济性,对换挡规律进行了研究.     

Operation algorithm for a parallel hybrid electric vehicle with a relatively small electric motor

In this paper, operation algorithms for a parallel HEV equipped with a relatively small motor are investigated. For the HEV, the power assist and the equivalent fuel algorithms are proposed. In the power assist algorithm, an electric motor is used to assist the engine which provides the primary power source. In the equivalent fuel algorithm, the electric energy stored in the battery is considered to be an equivalent fuel, and an equivalent brake specific fuel consumption for the electric energy is proposed. From the equivalent fuel algorithm, distribution of the engine power and the motor power is determined to minimize the fuel consumption for a given battery state of charge (SOC) and a required vehicle power. It is found from the simulation results that the fuel economy and the final battery SOC depend on the motor discharge energy and it is the best way to charge the battery only by the regenerative braking, not by the engine to improve the overall fuel efficiency of the HEV with the relatively small motor.     

一种混联式HEV瞬时优化监控策略的研究

以一种新型混联式混合动力电动汽车为具体对象，研究以瞬时等效燃油经济性为优化目标的能量管理监控策略。通过基于混合动力电动汽车整车及动力总成相关数学模型所建立的MATLAB／Simulink仿真优化平台，搜寻出了全部转速一转矩需求条件下动力总成各元件的理想能量分配及相应挡位，以MAP图的形式存储于车载监控器中。监控器根据混合动力电动汽车荷电保持的设计要求，按瞬时工况调用这些MAP图，以简单查表计算方式对理想值实时地作适当修正和调整。监控策略的有效性、实时性通过若干典型行驶工况仿真及实车应用得以证实，展现出良好的实用价值。     

基于驾驶风格识别的混合动力汽车能量管理策略

为了进一步提高混合动力汽车的燃油经济性,针对驾驶员的驾驶风格对混合动力汽车的燃油经济性有较大影响的问题。通过对驾驶操作引起的汽车行驶过程的车体冲击度分析,确定不同类型行驶工况下的驾驶风格区分方法,应用该方法在所采集的大量行驶工况数据上,得到不同驾驶风格的车速信息。将行驶工况识别算法、不同驾驶风格的车速信息、等效燃油最小能量管理策略相结合,获取不同驾驶风格下的最优需求功率分配方式,从而建立基于驾驶风格识别的能量管理策略。对一段随机工况应用所制定的能量管理策略,仿真结果表明,所提出的控制策略比不考虑驾驶风格的等效燃油最小能量管理策略燃油经济性提高了8.47%,发动机工作点更好地运行在其最佳效率曲线附近,电池SOC更稳定且更好地维持在高效区域。     

Evaluation of fuel economy for a parallel hybrid electric vehicle

In this work, the fuel economy of a parallel hybrid electric vehicle is investigated. A vehicle control algorithm which yields operating points where operational cost of HEV is minimal is suggested. The operational cost of HEV is decided considering both the cost of fossil fuel consumed by an engine and the cost of electricity consumed by an electric motor. A procedure for obtaining the operating points of minimal fuel consumption is introduced. Simulations are carried out for 3 variations of HEV and the results are compared to the fuel economy of a conventional vehicle in order to investigate the effect of hybridization. Simulation results show that HEV with the vehicle control algorithm suggested in this work has a fuel economy 45% better than the conventional vehicle if braking energy is recuperated fully by regeneration and idling of the engine is eliminated. The vehicle modification is also investigated to obtain the target fuel economy set in PNGV program.     

后驱串联混动HEV乘用车整车性能仿真研究

《节能与新能源汽车路线图2.0》发布,国家鼓励节能车大力发展。串联混动HEV具有油耗低、结构简单等优点。本文以公司开发的某后驱串联混动HEV样车为基础,对动力系统进行了参数选型,对WLTC工况下汽车的整车性能进行了仿真分析,并与燃油版进行了对比。结果表明:该串联混动HEV动力系统参数选型合理,满足设定的整车性能目标,与燃油版车型的对比中油耗优势明显。     

基于工况识别的混合动力汽车动态能量管理策略

针对固定循环工况下所制定的混合动力汽车能量管理策略存在一定局限性问题,从ADVISOR软件中选取覆盖车辆实际行驶工况的20个典型循环工况,以整车综合燃油消耗和动力电池寿命为综合优化目标,利用粒子群算法对各工况下能量管理策略中所涉及的关键参数进行了优化,并将得到的优化结果建立数据库,提出了基于行驶工况识别的混合动力汽车动态能量管理策略。最后,通过选择某个随机工况对所制定的能量管理策略进行仿真。结果表明：所制定的动态能量管理策略与未采用工况识别的能量管理策略相比,车辆综合燃油消耗下降10.70%,动力电池温升和平均有效工作电流分别下降2.46℃和1.63A。     

HEV电加热能量对三元催化器转化效率、油耗和排放的影响

对混合动力汽车电加热型三元催化器冷起动阶段的催化过程进行了分析, 建立了适用于开发整车控制策略的三元催化器动力学模型。在此基础之上,通过对混合动力汽车运行工况的模拟,对影响三元催化器起燃的加热功率和位置等因素进行了研究,分析了电加热能量对电池荷电状态、整车油耗和排放的影响。结果表明, 混合动力汽车采用电加热方式不会造成电池过放电,能以微小的燃油消耗为代价,有效加快三元催化器起燃,提高冷起动阶段的HC/CO转化效率。     

ENERGY MANAGEMENT STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLES

Energy management strategy (EMS) is the core of the real-time control algorithm of the hybrid electric vehicle (HEV). A novel EMS using the logic threshold approach with incorporation of a stand-by optimization algorithm is proposed. The aim of it is to minimize the engine fuel consumption and maintain the battery state of charge (SOC) in its operation range, while satisfying the vehicle performance and drivability requirements. The hybrid powertrain bench test is carried out to collect data of the engine, motor and battery pack, which are used in the EMS to control the powertrain. Computer simulation model of the HEV is established in the MATLAB/Simulink environment according to the bench test results. Simulation results are presented for behaviors of the engine, motor and battery. The proposed EMS is implemented for a real parallel hybrid car control system and validated by vehicle field tests.     

并联混合动力轿车多能源管理系统标定试验

介绍基于超级电容的单轴并联混合动力轿车结构,开发出混合动力多能源管理系统,实现了发动机管理系统与整车管理系统的软件和硬件集成化.在测功机上对发动机进行了稳态标定,得到发动机的万有特性、基本点火提前角、充气效率和比油耗等数据.整车转鼓试验表明,采用电子节气门和燃油瞬态补偿策略的混合动力汽车排放较低,能够达到国Ⅲ和国Ⅳ的排放标准.将发动机的喷油转速提高到1.2 kr/min, 避免了传统发动机在低转速下的过浓喷油,并且取消了发动机的怠速工况,将混合动力汽车的油耗降低8%～10%.通过对起动过程空燃比和点火提前角的优化,缩短了三效催化转化器的起燃时间,降低了发动机的冷起动排放.这种硬件和软件集成的设计结构,降低了研发成本,推进了混合动力产业化进程.     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

按照设计要求,以TJ7100轿车为设计原型,针对ISG型混合动力电动汽车(HEV),使用Simulink建立了其动力系统的动态仿真模型,重点研究并制定了相应的电力助动控制策略.在ECE循环工况下对仿真模型进行了动力性和燃油经济性分析,为搭建动力总成试验平台提供了参考依据.结果表明,所制定的控制策略能有效地较低燃油消耗,使电池SOC值维持在一定的范围内.同时,仿真结果与实际情况基本相符,从而验证了所建仿真模型的正确性和合理性.